一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置的製作方法

2023-10-31 11:08:37 1

本實用新型涉及製造納米金屬粉裝置技術領域，具體為一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置。

背景技術：

納米材料研究始於60年代，日本Kimoto、Wad等人在低壓惰性氣體的氣氛中，製備了幾乎所有常用金屬的超細微晶。80年代中期，已有研究人員將超細微粉的製備及成型結合起來，在不受汙染的情況下，將超細粉體原位壓製成固體材料，開展了對超細材料的微觀結構、性能的研究，使納米材料越來越受到人們的重視，從而逐漸發展成為目前材料科學與工程研究的熱點。納米材料具有量子尺寸效應、表面效應、宏觀量子隧道效應，庫侖阻塞效應，介電限域效應等物理效應。自1963年日本上田良二教授首創氣體冷凝法製備超微金屬納米粒子以來，世界上對金屬納米粉體的研究蓬勃開展，並取得了很大的進展，例如用於電子器件中導電塗層的銀納米粒子在100℃下即可燒結，使電路基板的材料從陶瓷轉變為樹脂、塑料等。再如用銀納米粒子製作的超低溫稀釋致冷機的熱交換壁、Fe-Ni納米粒子製作的高密度金屬磁帶，目前都已進入實用階段，它們的年需量可達噸級以上。金屬納米粒子及其複合材料已在冶金、機械、化工、電子、國防、核技術、航空航天等研究領域呈現出極其重要的應用價值。目前，中國已在金屬納米粉體材料產業化方面具備一定的技術基礎，產品質量幾乎都達到國際水平。但是現有的製造納米金屬粉裝置往往存在工藝複雜，粒徑分布不易控制，且製備出的金屬粉純度不高，不適合產業化生產，針對上述問題，特提出一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置，包括制粉室和收粉室，所述制粉室和收粉室通過送粉管連通，所述收粉室內設有過濾網，所述過濾網內設有濾布，且過濾網位於送粉管出口的上方；所述制粉室通過循環氣路與收粉室連通，且循環氣路上安裝有鼓風機，所述制粉室內設置有水冷銅模、連接於水冷銅模頂端的坩堝、設置於坩堝上方的鎢鉬電極，所述水冷銅模上安裝有壓力表。

優選的，所述鎢鉬電極通過旋擰螺栓固定於制粉室上。

優選的，所述鎢鉬電極、坩堝和水冷銅模的數量均為至少兩個。

優選的，所述制粉室、收粉室和循環氣路的外壁均包裹有密封層。

優選的，所述鼓風機為大風量氣體換熱循環風機。

優選的，所述制粉室和收粉室的外壁上設置有水冷降溫隔腔。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型結構簡單，設計巧妙，使用方便，製備出的金屬粉體純淨度高，分布均勻，具有較好的產業化前景，且本實用新型能大幅度提高設備的能量利用率並將蒸發出的納米金屬粉體儘快帶出高溫區，防止顆粒變大。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型制粉室的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術方案：一種直流電弧等離子體蒸發法製備納米金屬粉的裝置，包括制粉室1和收粉室2，制粉室1和收粉室2通過送粉管3連通，收粉室2內設有過濾網4，過濾網4內設有濾布5，且過濾網4位於送粉管3出口的上方；制粉室1通過循環氣路6與收粉室2連通，且循環氣路6上安裝有鼓風機7，制粉室1內設置有水冷銅模8、連接於水冷銅模8頂端的坩堝9、通過旋擰螺栓10固定於制粉室1上且位於坩堝9上方的鎢鉬電極11，水冷銅模8上安裝有壓力表12。

鎢鉬電極11、坩堝9和水冷銅模8的數量均為至少兩個，可以同時進行不同種類的金屬灼燒；制粉室1、收粉室2和循環氣路6的外壁均包裹有密封層，可以更好的密封設備，防止粉塵外洩；鼓風機7為大風量氣體換熱循環風機，可以使循環氣路6進行更好的循環；制粉室1和收粉室2的外壁上設有水冷降溫隔腔13，可以更好的對金屬粉塵進行降溫。

工作原理：使用時，將金屬材料放入制粉室1的坩堝9內，鎢鉬電極11點燃金屬材料，在高溫電弧的作用下，金屬迅速融化並蒸發，生成納米金屬粉末，並由鼓風機7促進位粉室1和收粉室2的氣體循環。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。